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试验装置如图所示,有光源、单缝、双缝和光屏.
获得一种线光源,使光源有惟一的频率和振动状况,假如用激光直接照射双缝,,因此他用强光照射一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光.
平行光照射到单缝S上,又照射到双缝S1、S2上,这样一束光被提成两束频率相似和振动状况完全一致的相干光.
、暗条纹的条件
频率相似的两列波在同一点引起的振动的叠加,如亮条纹处
某点同步参与的两个振动步调总是一致,即振动方向总是相
同;、暗条纹的条件
为:
(1)亮条纹的条件:屏上某点P到两条缝S1和S2的旅程差恰好
:
|PS1-PS2| =kλ=2k· (k=0,1,2,3,…)
k=0时,PS1=PS2,此时P点位于屏上的O处,为亮条纹,此处
.
(2)暗条纹的条件:屏上某点P到两条缝S1和S2的旅程差恰好
:
|PS1-PS2|=(2k-1)· (k=1,2,3,…)
k为暗条纹的级次,从第1级暗条纹开始向两侧展开.
(3)时间上的关系
①亮条纹:Δt=nT(n=0,1,2,3,…)
②暗条纹:Δt=(2n+1)· (n=0,1,2,3,…)
式中Δt表达两列光波到同一点的时间差;T= 为光波的周期.
(1)双缝干涉的条件是必须有相干光源,且双缝间的间距必须很小.
(2)光源不一样部位发出的光不一定具有相似的频率和恒定的相位差,因此一般状况很难观测到光的干涉现象,杨氏双缝干涉试验采用将一束光“一分为二”的措施获得相干光源.
【典例1】(·萍乡高二检测)在双缝干涉试验中,×10-7 m,×1014 Hz的黄光照射双缝,试问:
(1)该黄光的波长是多少?
(2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹?
【解题指导】(1)双缝干涉中的加强和减弱的条件.
(2)第n条亮纹处对应的Δx=nλ.
(3)第n条暗纹处对应的Δx=
【原则解答】(1)
(2)Δx= 因此是暗条纹.
答案:(1)5×10-7 m (2)暗条纹
【规律措施】(1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹,要看该点到两个光源(双缝)的旅程差(光程差)与波长的比值.
(2)要记住:旅程差等于波长整数倍处出现亮条纹;等于半波长奇数倍处为暗条纹.
(3)上述结论成立的条件是:两个光源状况完全相似.
二、双缝干涉图样的特点
若用单色光作光源,则干涉条纹是明暗相间的条纹,,两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关,波长越大,条纹间距越大.